實驗性學(xué)習(xí)，讓初中數(shù)學(xué)課堂“生”動起來

隨著核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課程改革不斷深人，初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)已經(jīng)逐漸從知識傳授轉(zhuǎn)向思維培養(yǎng).過去傳統(tǒng)的講授式教學(xué)容易讓學(xué)生陷入被動記憶的困境，教師往往側(cè)重于知識的灌輸和公式的推導(dǎo)，而忽視了對學(xué)生數(shù)學(xué)概念的理解和應(yīng)用能力的培養(yǎng).數(shù)學(xué)知識的抽象符號易與學(xué)生的真實思維方式相割裂，進而導(dǎo)致出現(xiàn)認知內(nèi)驅(qū)力不足的情況.如今，越來越多的教育工作者開始關(guān)注如何讓數(shù)學(xué)課堂更加生動有趣，以提高學(xué)生的參與度和理解能力.實驗性學(xué)習(xí)作為一種強調(diào)實踐和體驗的教學(xué)方法，為初中數(shù)學(xué)教學(xué)提供了新的思路.實驗性學(xué)習(xí)在初中數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用具有重要意義.實驗的教學(xué)方式能夠化繁為簡，同時將抽象的數(shù)學(xué)概念具象化，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識[1].其次，通過設(shè)計有趣的實驗活動，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的主動探究能力.最后，實驗性學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了實踐的機會，有助于培養(yǎng)他們的動手能力和解決問題的能力.本文主要探討如何通過實驗性學(xué)習(xí)讓初中數(shù)學(xué)課堂“生”動起來，為初中數(shù)學(xué)教學(xué)提供新的思路和方法.

1實驗性學(xué)習(xí)在初中數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用價值

1. 1 將抽象概念具象化

實驗性學(xué)習(xí)在初中數(shù)學(xué)課堂中的一個重要應(yīng)用價值在于它能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)概念具象化，能幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識.數(shù)學(xué)作為一門邏輯性極強的學(xué)科，許多概念和原理往往較為抽象，尤其是對于初中生而言，理解這些抽象概念常常存在困難，而實驗性學(xué)習(xí)通過將抽象概念轉(zhuǎn)化為具體的、可視化的形式，能夠有效降低學(xué)生的理解難度.通過設(shè)計一系列對應(yīng)教學(xué)知識點的動手實驗，來讓學(xué)生親自制作各種實驗?zāi)Ｐ?在動手操作的過程中，學(xué)生能直觀地接觸和了解到知識內(nèi)容，這種多感官的參與學(xué)習(xí)，能幫助學(xué)生更直觀地學(xué)習(xí)知識內(nèi)容.此外，實驗性學(xué)習(xí)還可以借助現(xiàn)代技術(shù)手段將抽象的數(shù)學(xué)概念以動態(tài)、立體的形式呈現(xiàn)出來.動態(tài)演示不僅能夠幫助學(xué)生理解知識內(nèi)容，還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，使數(shù)學(xué)課堂更加生動有趣.學(xué)生在動手操作和觀察的過程中，能夠主動思考問題，形成自己的認知和理解.這種學(xué)習(xí)方式不僅符合初中生的認知特點，還能夠培養(yǎng)他們的空間想象能力和邏輯思維能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ).

1. 2 構(gòu)建主動探究的學(xué)習(xí)路徑

實驗性學(xué)習(xí)能夠構(gòu)建主動探究的學(xué)習(xí)路徑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神.數(shù)學(xué)實驗是多樣化、多層次的，因此可設(shè)計開放式實驗任務(wù)，讓學(xué)生從問題發(fā)現(xiàn)、方案設(shè)計到結(jié)論驗證全程參與認知創(chuàng)造，經(jīng)歷“猜想一驗證一反思”的完整探究鏈條[2.這種學(xué)習(xí)方式打破了學(xué)生被動接受知識的桎梏，有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維與自主元認知能力，使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成為思維生長的自然過程.傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方式往往以教師為中心，學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài)，這種單向的知識傳授模式容易導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力，難以真正理解和掌握數(shù)學(xué)知識.而實驗性學(xué)習(xí)則強調(diào)學(xué)生的主動參與和動手實踐，通過設(shè)計有趣的實驗活動，引導(dǎo)學(xué)生主動思考、探索和發(fā)現(xiàn)，從而構(gòu)建起一條以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)路徑.

1.3利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力

數(shù)學(xué)作為一門應(yīng)用性極強的學(xué)科，其核心價值不僅在于對理論知識的掌握，更在于培養(yǎng)解決實際問題的能力.然而，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往偏重于公式推導(dǎo)和題型訓(xùn)練，忽視了數(shù)學(xué)知識的實際應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生缺乏將數(shù)學(xué)知識遷移到真實問題中的能力.實驗性學(xué)習(xí)則強調(diào)在真實問題解決中的知識遷移，通過測量、建模、數(shù)據(jù)分析等實踐活動，幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)工具意識與跨學(xué)科應(yīng)用思維，從而培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新意識.實驗性學(xué)習(xí)通過真實問題解決過程中的知識遷移，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力.學(xué)生在測量、建模、數(shù)據(jù)分析等實踐活動中，不僅能夠形成數(shù)學(xué)工具意識與跨學(xué)科應(yīng)用思維，還能通過實驗反饋迭代優(yōu)化解決策略，實現(xiàn)創(chuàng)新意識與實踐能力的協(xié)同發(fā)展.

2實驗性學(xué)習(xí)在初中數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用策略2.1設(shè)計多模態(tài)思維圖譜，創(chuàng)新數(shù)學(xué)實驗

對初中段數(shù)學(xué)教學(xué)來說，學(xué)生學(xué)習(xí)知識點有一個由易到難的過程，在這個過程中，幫助學(xué)生實現(xiàn)知識點從抽象到具象化的轉(zhuǎn)化需要階梯遞進式教學(xué).多模態(tài)思維圖譜以“物象操作一動態(tài)演示一符號抽象”為認知階梯，通過多重表征轉(zhuǎn)化促進數(shù)學(xué)對象的內(nèi)化.借助實物教具、動態(tài)軟件、思維導(dǎo)圖等工具，實現(xiàn)從具象經(jīng)驗到形式化表達的思維躍遷，形成結(jié)構(gòu)化知識網(wǎng)絡(luò).首先，多模態(tài)思維圖譜的遞進、合理應(yīng)用能夠更好地幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念，比如講解函數(shù)概念的時候，思維圖譜可以是包含圖象、表格、公式的綜合體，用這個圖譜直觀地展示函數(shù)的變化趨勢，再用表格列出函數(shù)的輸人輸出關(guān)系，公式則能夠精確地描述函數(shù)的數(shù)學(xué)表達式.通過這種多模態(tài)的表達方式，學(xué)生可以從不同角度理解函數(shù)的性質(zhì)和特點，形成全面的認知.其次，能進一步幫助培養(yǎng)學(xué)生的多元思維能力.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅需要具備邏輯思維能力，還需要空間想象、數(shù)據(jù)分析等多種能力.多模態(tài)思維圖譜通過整合多種表達方式，能夠培養(yǎng)學(xué)生的多元思維能力.此外，多模態(tài)思維圖譜還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度.傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往以公式推導(dǎo)和題型訓(xùn)練為主，容易讓學(xué)生感到枯燥乏味.而多模態(tài)思維圖譜能通過豐富的表達方式，使數(shù)學(xué)課堂更加生動有趣[3].

例如 以魯教版初中數(shù)學(xué)教材中的“二次函數(shù)”這一單元為例，教師可以設(shè)計一個多模態(tài)思維圖譜，幫助學(xué)生全面理解二次函數(shù)的性質(zhì)和特點.首先，繪制二次函數(shù)的圖象，展示函數(shù)的開口方向、頂點位置和對稱軸等性質(zhì).通過觀察圖象，學(xué)生能夠直觀地理解二次函數(shù)的變化趨勢和極值點.其次，列出二次函數(shù)的表格，展示函數(shù)的輸入輸出關(guān)系.通過分析表格，學(xué)生能夠清晰地看到函數(shù)值隨自變量變化的情況.最后，教師可以寫出二次函數(shù)的公式，并解釋公式中各個參數(shù)的含義.通過理解公式，學(xué)生能夠掌握二次函數(shù)的數(shù)學(xué)表達式和計算方法.在這個多模態(tài)思維圖譜中，學(xué)生不僅能夠通過圖象、表格和公式全面理解二次函數(shù)的性質(zhì)，還能通過實際操作感受到數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值.比如教師可以設(shè)計一個與物理學(xué)相關(guān)的實驗，讓學(xué)生通過調(diào)整二次函數(shù)的參數(shù)，模擬拋物運動的軌跡.在這個實驗中，學(xué)生需要運用二次函數(shù)的知識，通過調(diào)整參數(shù)觀察圖象的變化規(guī)律，并結(jié)合物理知識解釋拋物運動的軌跡.通過這種多模態(tài)的實驗設(shè)計，學(xué)生不僅能夠深刻理解二次函數(shù)的性質(zhì)，還能培養(yǎng)他們的跨學(xué)科應(yīng)用思維和實踐能力[4].

設(shè)計多模態(tài)思維圖譜是實驗性學(xué)習(xí)在初中數(shù)學(xué)課堂中的重要應(yīng)用策略，它是實驗性學(xué)習(xí)必不可少的輔助，二者相輔相成.多模態(tài)思維圖譜通過整合圖象、表格、公式等多種表達方式能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)他們的多元思維能力，并提高其學(xué)習(xí)興趣和參與度.積極合理地運用多模態(tài)思維圖譜，創(chuàng)新數(shù)學(xué)實驗，能幫助學(xué)生全面理解數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效果和綜合素養(yǎng).

2.2 跨學(xué)科情境重構(gòu)，體現(xiàn)實驗價值

“數(shù)學(xué) +X ”是實驗性學(xué)習(xí)的一個核心內(nèi)容，即圍繞數(shù)學(xué)學(xué)科進行知識集群，突破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)實驗的維度，打破學(xué)科界限，將數(shù)學(xué)知識與其他學(xué)科的知識有機結(jié)合，形成一種綜合性的學(xué)習(xí)體驗.數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，其應(yīng)用范圍廣泛，幾乎滲透到自然科學(xué)、社會科學(xué)和工程技術(shù)等各個領(lǐng)域.然而，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往將數(shù)學(xué)孤立于其他學(xué)科之外，導(dǎo)致學(xué)生難以理解數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用價值.通過跨學(xué)科情境重構(gòu)，教師可以將數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實生活中的問題相結(jié)合，設(shè)計出具有實際背景的實驗活動，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識.

具體而言，首先，跨學(xué)科情境重構(gòu)能夠體現(xiàn)數(shù)學(xué)實驗的價值，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.數(shù)學(xué)實驗不僅是對數(shù)學(xué)知識的驗證和應(yīng)用，更是對數(shù)學(xué)思維和方法的實踐.而在跨學(xué)科情境重構(gòu)的過程中，教師需設(shè)計出與學(xué)生生活經(jīng)驗相關(guān)的實驗活動，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望.

例如在講解統(tǒng)計知識時，教師可以設(shè)計一個與生物學(xué)相關(guān)的實驗，讓學(xué)生統(tǒng)計不同環(huán)境下植物的生長情況.在這個實驗中，學(xué)生不僅需要運用統(tǒng)計知識進行數(shù)據(jù)收集和整理，還需要結(jié)合生物學(xué)知識分析植物的生長規(guī)律.這種跨學(xué)科的實驗設(shè)計能夠讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值，從而提高學(xué)習(xí)興趣和參與度[5]

其次，跨學(xué)科情境重構(gòu)能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力.綜合思維能力是指將不同學(xué)科的知識和方法結(jié)合起來，解決復(fù)雜問題的能力.因此，在跨學(xué)科情境重構(gòu)的過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識和其他學(xué)科的知識，分析和解決實際問題

例如以魯教版初中數(shù)學(xué)教材中的“數(shù)據(jù)的收集與整理”為例，教師可以設(shè)計一個與地理學(xué)科相關(guān)的實驗，讓學(xué)生收集不同地區(qū)的氣溫數(shù)據(jù)，并進行整理和分析.在這個實驗中，學(xué)生需要運用統(tǒng)計知識進行數(shù)據(jù)收集和整理，并結(jié)合地理知識分析氣溫的變化規(guī)律.首先，引導(dǎo)學(xué)生選擇幾個不同的地區(qū)，通過網(wǎng)絡(luò)或氣象站收集這些地區(qū)的氣溫數(shù)據(jù).學(xué)生需要記錄每個地區(qū)的氣溫變化情況，并將數(shù)據(jù)整理成表格或圖表.接著引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，找出不同地區(qū)氣溫變化的規(guī)律.最后，引導(dǎo)學(xué)生進一步探討氣溫變化對生活和生產(chǎn)的影響.通過將數(shù)學(xué)知識與其他學(xué)科相結(jié)合，設(shè)計出具有實際背景的實驗活動，教師能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)他們的綜合思維能力，并提高學(xué)習(xí)興趣和參與度.

此外，跨學(xué)科情境重構(gòu)還能夠促進學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力的發(fā)展.在跨學(xué)科實驗中，學(xué)生需要運用數(shù)學(xué)知識和其他學(xué)科的知識，設(shè)計和實施實驗方案，分析和解釋實驗結(jié)果.

例如學(xué)習(xí)“函數(shù)與圖象”時，教師就可以設(shè)計一個與物理學(xué)相關(guān)的實驗，讓學(xué)生通過調(diào)整函數(shù)參數(shù)，模擬物體的運動軌跡.在這個實驗中，學(xué)生不僅需要運用函數(shù)知識進行圖象繪制，還需要結(jié)合物理學(xué)知識分析物體的運動規(guī)律.這種跨學(xué)科的實驗設(shè)計能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們的實踐能力.數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科，它與很多學(xué)科內(nèi)容都有關(guān)聯(lián)性，而初中也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的關(guān)鍵時期，因此在這一時期幫助培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科集群的學(xué)習(xí)思維，幫助培養(yǎng)其外放、流動的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀念非常關(guān)鍵.實驗學(xué)習(xí)是一個窗口，是可用的學(xué)習(xí)工具，因此在實驗性學(xué)習(xí)過程中教師需有意識地幫助學(xué)生構(gòu)建這樣的情境，真正體現(xiàn)實驗教學(xué)的價值.

3結(jié)語

在當今的教育教學(xué)過程中，實驗性學(xué)習(xí)正重塑著初中數(shù)學(xué)課堂的認知生態(tài).它讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真正突破了紙面演算的局限，成為鏈接思維與世界的中介系統(tǒng).它能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)概念具象化，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識；構(gòu)建主動探究的學(xué)習(xí)路徑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神；培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，提高他們解決問題的能力.通過設(shè)計多模態(tài)思維圖譜和跨學(xué)科情境重構(gòu)等策略，可以創(chuàng)新數(shù)學(xué)實驗，體現(xiàn)實驗價值.

參考文獻：

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